Araştırma Makalesi

Karbon fiber kaplamalı tpms kafes yapılarının basma testi analizi

Cilt: 16 Sayı: 1 26 Mart 2025
PDF İndir
EN TR

Karbon fiber kaplamalı tpms kafes yapılarının basma testi analizi

Öz

Eklemeli imalat, karmaşık geometrilere sahip hafif ve yüksek performanslı yapılar üretme imkânı sunan yenilikçi bir üretim teknolojisidir. Bu teknolojinin öne çıkan uygulamalarından biri olan Triply Periodic Minimal Surface (TPMS) yapılar, düşük yoğunluk, yüksek yüzey alanı, enerji emilimi ve mekanik dayanım gibi avantajlar sağlamaktadır. Ancak, eklemeli imalatla üretilen TPMS yapılarının mekanik dayanımı, uygulama gereksinimlerini karşılamakta yetersiz kalabilmektedir. Bu bağlamda karbon fiber kaplama, TPMS yapılarının mekanik dayanımını ve sertliğini artırarak yük taşıma kapasitesini iyileştiren etkili bir çözüm olarak öne çıkmaktadır.Bu çalışma, karbon fiber kaplamalı TPMS kafes yapılarının mekanik performansını incelemiş ve farklı geometrik tasarımların enerji emme kapasitesi, yük taşıma dayanımı ve elastik modül üzerindeki etkilerini değerlendirmiştir. Octet geometrisi, 1250 J enerji emme kapasitesi ve 500 N maksimum yük taşıma dayanımı ile en yüksek performansı sergilerken, elastik modül açısından diğer geometrilere kıyasla daha düşük bir değer göstermiştir. HMK (1100 J, 450 N), YMK (950 J, 400 N) ve Elmas (850 J, 350 N) geometrileri ise dengeli performanslarıyla farklı uygulama alanları için uygun seçenekler sunmaktadır.Sonuç olarak, karbon fiber kaplama, TPMS yapılarının mekanik özelliklerini optimize ederek havacılık, otomotiv, biyomedikal ve enerji gibi sektörlerde hafiflik, dayanıklılık ve çok işlevlilik gerektiren uygulamalarda geniş bir kullanım potansiyeli sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Etik Beyan

Hazırlanan makalede etik kurul izni alınmasına gerek yoktur ve herhangi bir kişi/kurum ile çıkar çatışması bulunmamaktadır.

Kaynakça

  1. [1] Yin, H. T., Lang, M. M., & Zhao, Y. N. (2014). Research on carbon fiber composite materials and F1 racing automobile design. Applied Mechanics and Materials, 454, 263-267.
  2. [2] Yaqoob, K., Amjad, I., Munir Awan, M. A., Liaqat, U., Zahoor, M., & Kashif, M. (2023). Novel method for the production of titanium foams to reduce stress shielding in implants. ACS omega, 8(2), 1876-1884.
  3. [3] Wang, Y., Zeng, H., Nie, B., Jia, F., & Gao, Q. (2024). Energy absorption characteristics of carbon fiber reinforced plastic/aluminum hybrid materials double arrow-head auxetic structure. Journal of Sandwich Structures & Materials, 26(4), 490-506.
  4. [4] Pyl, L., Kalteremidou, K. A., & Van Hemelrijck, D. (2018). Exploration of specimen geometry and tab configuration for tensile testing exploiting the potential of 3D printing freeform shape continuous carbon fibre-reinforced nylon matrix composites. Polymer Testing, 71, 318-328.
  5. [5] Vijayanandh, R., Venkatesan, K., Ramesh, M., Raj Kumar, G., & Senthil Kumar, M. (2019). Optimization of orientation of carbon fiber reinforced polymer based on structural analysis. International Journal of Scientific & Technology Research, 8(11), 3020-3029.
  6. [6] Di Caprio, F., Acanfora, V., Franchitti, S., Sellitto, A., & Riccio, A. (2019). Hybrid metal/composite lattice structures: Design for additive manufacturing. Aerospace, 6(6), 71.
  7. [7] Ermurat, M., & Gebel, M. E. (2021). Kompozit eklemeli imalat için polimer matrisli sürekli fiber takviyeli kompozit parça üretilebilirliğinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(1), 57-68.
  8. [8] Sezer, H. K., Eren, O., Börklü, H. R., & Özdemir, V. (2019). Karbon fiber takviyeli polimer kompozitlerin ergiyik biriktirme yöntemi ile eklemeli imalatı: fiber oranı ve yazdırma parametrelerinin mekanik özelliklere etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(2), 663-674.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Malzeme Tasarım ve Davranışları

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

26 Mart 2025

Yayımlanma Tarihi

26 Mart 2025

Gönderilme Tarihi

9 Ocak 2025

Kabul Tarihi

3 Mart 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 16 Sayı: 1

Kaynak Göster

IEEE
[1]Ö. C. Akbay, B. Özdemir, E. Bahçe, ve M. A. Oymak, “Karbon fiber kaplamalı tpms kafes yapılarının basma testi analizi”, DÜMF MD, c. 16, sy 1, ss. 177–184, Mar. 2025, doi: 10.24012/dumf.1616592.
DUJE tarafından yayınlanan tüm makaleler, Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. Bu, orijinal eser ve kaynağın uygun şekilde belirtilmesi koşuluyla, herkesin eseri kopyalamasına, yeniden dağıtmasına, yeniden düzenlemesine, iletmesine ve uyarlamasına izin verir. 24456